DE969793C - Kuehlungsanordnungen fuer Aussenlaeufermotoren - Google Patents
Kuehlungsanordnungen fuer AussenlaeufermotorenInfo
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- DE969793C DE969793C DEP3924D DEP0003924D DE969793C DE 969793 C DE969793 C DE 969793C DE P3924 D DEP3924 D DE P3924D DE P0003924 D DEP0003924 D DE P0003924D DE 969793 C DE969793 C DE 969793C
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/02—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine
- H02K9/04—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium
- H02K9/06—Arrangements for cooling or ventilating by ambient air flowing through the machine having means for generating a flow of cooling medium with fans or impellers driven by the machine shaft
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- Power Engineering (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Description
- Kühlungsanordnungen für Außenläufermotoren Der Außenläufermotor ist elektrisch besser als der Innenkäfigmotor, doch kann man die Wärme aus seinem inneren feststehenden Wicklungsteil nur durch den ihn allseitig umgebenden Luftzwischenraum hindurch behindert abführen. Das umlaufende Gehäuse gibt dafür aber die Wärme vielfach besser ab als ein stehendes. Man kühlt jedoch heute das Ständergehäuse der gebräuchlichen geschlossenen Motoren mittels eines Außenlüfters. Daher wird die Wärmeabfuhr beim Innenkäfigmotor bis jetzt besser beherrscht.
- Bei Außenläufermotoren für den Antrieb von Lüfterrädern wurde schon vorgeschlagen, deren Flügel auf dem Gehäuse anzubringen. Dies betrifft aber schon eine Verbindung von Motor und anzutreibender Maschine und keine eigentliche Kühlanordnung für Motoren. Es ergibt sich dabei von selbst, daß der Motor in der erzeugten Luftströmung liegt.
- Es sind Außenläufermotoren mit Kühlung mittels durch den feststehenden Teil zutretender frischer Luft und Abzug derselben durch Löcher in der umlaufenden Läufertragglocke vorgeschlagen worden. Dabei müssen aber die Motorabmessungen durch die Räume für den längs durchziehenden Kühlstrom beträchtlich vergrößert werden. Es konnte dabei auch nur eine einzige Durchströmung vorgesehen werden, welche offenbar zusätzlicher Schraubenlüfter an der Nabe der Glocke bedurfte.
- Neuere Anordnungen wiesen Schraubenlüfterflächen in den Gehäusestirnwänden auf, wobei aber ebenfalls entsprechende Räume für den axialen Kühlstrom nötig waren, welche den Motor und sein Gewicht erheblich vergrößerten. Ein anderer Außenläufermotor mit am Gehäuse befestigter Schleifscheibe hatte ein Lagerschild mit als Ventilatorflügel ausgebildeten Rippen, welche mangels anderer Zuströmöffnungen einen teils saugenden, teils blasenden Schraubenlüfter bilden sollen. Die Strömung mußte daher durch entsprechende freie Querschnitte über einen Teil des Umfangs des Wickelkopfes geführt werden. Der Luftwechsel und die Kühlung waren aber hierbei beeinträchtigt, weil die Luft hauptsächlich mitgenommen wurde. Es wurde daher auch mit solchen offenen Außenläufermotoren keine wesentlich höhere Dauerleistung als bei Innenläufern gleichen Aufwandes erreicht.
- Geschlossene Außenläufer sind ferner auch in der Kühlung durch Ausbildung des sekundären Teils als einzige von der Wärme ohne Umwege unmittelbar zu durchdringende Wand nach den deutschen Patenten 697 146 und 904 563 durch Verwirbelung der heißen Luftgrenzschichten vermittels rauher Innenflächen nach dem deutschen Patent 740 375 sowie durch Abstreifen der heißen äußeren Grenzschichten nach einem anderen älteren Vorschlag in der Wärmeabgabe und Dauerbelastbarkeit wesentlich verbessert worden.
- Die Erfindung betrifft die weitere Verbesserung der Kühlung von Außenläufermotoren und besteht darin, daß Rippen oder Durchbrüche auf oder in den aus den Kurzschlußringen gebildeten Gehäuseteilen Schleuderlüfterkanäle entstehen lassen und die Rippen oder Schaufeln aus dem gleichen Werkstöff bestehen wie die Kurzschlußringe.
- Diese eine Motorseite oder einen Wickelkopf für sich kühlende Außen- und/oder Durchzugsschleuderlüfter werden im Gegensatz zu Schraubenlüftern durch mitumlaufende Luft in ihrer Förderung nicht beeinträchtigt.
- Gegenüber Innenkäfigläufermötoren dienen die Lüfterflügelrippen und Schlitz- oder Lochwände des Außenläuferkäfiggehäuses vorteilhaft zugleich als vergrößerte und unmittelbar wirksame Wärmeabgabefläche. Eine mit dem Gehäuse umlaufende und mit den Flügelrippen verbundene Schutz- und Luftführungshaube begünstigt dabei ebenfalls die Wärmeabgabe. Man erspart dabei die Befestigungsnabe, die Verlängerung der Welle und eine Abdichtung gegen Schmiermittelabschleuderung aus dem Lager. Es kann ferner an beiden Gehäuseseiten je ein solcher Außen- und/oder Durchzugslüfter vorgesehen sein.
- Die Durchzugslüftung der Wickelköpfe wird dabei erzielt, indem die Gehäusewände Öffnungen erhalten, entweder Durchbrechungen der dünnen Wand zwischen den Lüfterflügelrippen oder radiale Schlitze oder Lochgruppen nahe der Nabe und am Umfange. Die Kühlluft streicht dann auch unmittelbar über die Spullenköpfe der inneren Ständerwicklung, wobei die Rippen oder Lochkanten eine schälende Wirkung auf die erhitzten Wicklungsgrenzschichten ausüben und diese in die Kühlluft verwirbeln.
- Der Motor ist zwar dann nicht mehr völlig geschlossen, doch kann man ihn im Betriebe als völlig geschützt bezeichnen, weil Wasser und Fremdkörper wegen- der Fliehkraft nicht eindringen können, sondern sofort wieder abgeschleudert werden. Auch im Stillstande kann diese Bauart als spritzwassersicher bezeichnet werden, weil sich keine Feuchtigkeitsansammlungen infolge der allseitigen Öffnungen bilden oder halten können, so daß keine Schäden an der Wicklung entstehen. Infolge dieses »dynamischen« Schutzes kann man in fast allen Fällen diese Kühlungs- oder Schutzart anwenden, womit nunmehr eine gegenüber dem Innenkäfigläufer weit stärkere Kühlung und damit eine hohe Dauerbelastbarkeit des Außenläufermotors erhalten wird. Vielfach kann wegen der Schleuderwirkung gegenüber Verunreinigungen auch die Schutzhaube weggelassen werden, insbesondere wenn nur Gruppen voll versenkten Löchern nahe der Nabe und im äußeren Gehäuserande vorgesehen sind. Versuche ergaben die völlige Ungefährlichkeit dieser Anordnung sowie deren überaus gute Kühlwirkung. Es wurde dabei nur etwa die Hälfte der zulässigen Erwärmung erhalten.
- Bei Außenläufermotoren mit das Gehäuse bildendem Sekundärteil` sind die Rippen oder Lochstege auch an der Stromleitung im Sekundärkreis beteiligt und wird der dem Schlupf entsprechende Sekundärverlust unmittelbar von der Kühlluft abgeführt.
- Solche Motoren sind daher trotz der größeren Schwungmasse des Außenläufers auch für häufiges Anlassen, Bremsen oder Umsteuern besonders geeignet, ebenso auch für Einphasenbetrieb mit unsymmetrischem Drehfeld, bei welchem besondere Hilfsströme und Verluste im Käfig entstehen.
- Die Zeichnung zeigt verschiedene Ausführungen der neuen Kühlungsanordnung für Außenläufermotoren in vereinfachter Schnittdarstellung.
- Abb. I gibt die einfachste Anordnung mit einem um eine freitragende Achse r umlaufenden Käfiggehäuse 2 wieder, wobei die Riemenantriebskräfte auf die Achse I nächst deren Einspannarm 3 wirken (deutsches Patent 9o6 7I9). Die Kühlung erfolgt durch Löcher 4 über den Lagern 5 in dem Gehäuseboden 6 und dem Antriebslagerschild 7, wobei die Luft von den innen angebrachten Flügelrippen mitgenommen wird, über die Wickelköpfe 9 streicht und sodann durch die Löcher io am Umfang abgeschleudert wird. Dies geschieht an beiden Seiten unabhängig voneinander. Es besteht nur eine Berührungsgefahr durch den Treibriemen, da das laufende glatte Gehäuse 2 unbeschadet berührt werden kann, weil die kantengerundeten Löcher keine Mitnahmewirkung haben. Staub und Spritzwasser werden vor dem Eindringen abgeschleudert. Der Motor ist mittels des Einspannarmes 3 um eine Achse i i parallel zur Ständerachse i fürdie Riemenspannung schwenkbar. Nach Abb. 2 rechts trägt das Käfiggehäuse 2 am Boden 6 die inneren Rippen 12, welche die Wärmeabgabe des Ständers durch Verwirbelung der erhitzten Luftgrenzschichten nach dem deutschen Patent 740 375 verbessern sowie die Außenlüfterflügelrippen 8', an denen die Lüfterhaube 13, etwa mittels angegossener Nietzapfen, befestigt ist. Die Gehäusewärme wird daher von den Rippen 8' und auch von 13 an die dazwischen durchstreichende Luft bei sehr geringem Temperaturgefälle abgegeben.
- In Abb. 2 links streicht die Luft durch Löcher 4 im feststehenden Tragflansch I4 und wird sodann durch die Lüfterradscheibe 15 mit den Flügelrippen 8" abgeschleudert, wobei der Tragflansch 14 einen Haubenansatz 16 zur Luftführung aufweisen kann. Die Ständerachse 2 ist hohl, und es ist in ihr die Welle 17 in Gleitlagern 18 und I9 gelagert, wobei die Welle 17 im Lager 18 seitlich geführt ist, so daß sie an der Nabe 2o des Bodens 6 ungeschwächt ist und die Befestigung durch Preßsitz auf einfachste Weise erfolgen kann. Flügelansätze 2I am offenen Stirnring des Käfiggehäuses 2 verstärken die Kühl -luftförderung.
- Die umlaufende Schutzhaube 13 dient infolge ihrer glatten Form ohne weiteres als Schutzvorrichtung, da eine Aufwicklung von Kleidungsstücken oder Haaren bei den in Betracht kommenden Durchmessern nicht eintritt, wie Versuche mit Hanfzöpfen, Handtüchern u.dgl. gezeigt haben. Eine unbeabsichtigte Berührung ist bei glatten umlaufenden Flächen ohne laufende Riemen ebenfalls ungefährlich.
- Abb. 3 zeigt eine andere Anordnung eines Außenläufermotors mit am Gehäusedeckel oder Antriebslagerschild 7 befestigtem Wellenzapfen 22, der in der feststehenden Haube 23 im Lager 24 getragen wird, während die innere Achse I in der zweiten Haube 25 festgehalten ist. Die Hauben 23 und 25 sind durch Bolzen 26 und die Fußbrücke 27 miteinander starr verbunden. Die Bolzen 26 und die Fuß-Brücke 27 üben noch eine abstreifende Wirkung auf die mit dem Gehäuse 2 umlaufenden, erhitzten Luftgrenzschichten aus und verbessern dadurch die Kühlung weiterhin. Die Flügelrippen 8' lassen die Luft über die geschlossenen Flächen von 6 und 7 streichen, oder es sind Schlitze zwischen den Rippen 8' vorgesehen, so daß die Wickelköpfe 9 wie in Abb. I unmittelbar gekühlt werden.
Claims (4)
- PATENTANSPRÜCHE: I. Außenläufermotor mit zu Gehäuseteilen ausgebildeten Kurzschlußringen, dadurch gekennzeichnet, daß Rippen (8') oder Durchbrüche (Io) auf oder in den aus den Kurzschlußringen gebildeten Gehäuseteilen Schleuderlüfterkanäle entstehen lassen und die Rippen oder Schaufeln aus dem gleichen Werkstoff bestehen wie die Kurzschlußringe.
- 2. Außenläufermotor nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseboden (6) oder der gegenüberliegende Kurzschlußring Rippen (8') oder Schaufeln (21) trägt, die gut wärmeleitend damit verbunden sind und gleichzeitig als Lüfterflügel und Kühlrippen dienen.
- 3. Außenläufermotor nach Ansprüchen I und 2, gekennzeichnet durch eine vorzugsweise auf diesen Rippen gut wärmeleitend aufliegende Schutzhaube (13) als zusätzliche umlaufende Kühlfläche.
- 4. Außenläufermotor nach vorigen Ansprüchen, gekennzeichnet durch gegenüber dem umlaufenden Gehäuse feststehende Schutzhauben (23, 25), die durch Teile (26, 27) verbunden sind, welche die erhitzten Grenzschichten an den umlaufenden Teilen (2) abstreifen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 365 61o, 400 390, 6oo 687, 697 146; USA.-Patentschrift Nr. 2 o48 421.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DEP3924D DE969793C (de) | 1942-11-20 | 1942-11-20 | Kuehlungsanordnungen fuer Aussenlaeufermotoren |
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DEP3924D DE969793C (de) | 1942-11-20 | 1942-11-20 | Kuehlungsanordnungen fuer Aussenlaeufermotoren |
Publications (1)
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---|---|
DE969793C true DE969793C (de) | 1958-07-17 |
Family
ID=7359144
Family Applications (1)
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DEP3924D Expired DE969793C (de) | 1942-11-20 | 1942-11-20 | Kuehlungsanordnungen fuer Aussenlaeufermotoren |
Country Status (1)
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